[發(fā)明專利]一種基于靜態(tài)H∞回路成形法的多通道魯棒阻尼控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710098196.6
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106602588B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉天琪;曾雪洋;顧雨嘉;張爽;李志晗;張英敏;張軍;李宏強
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院;四川大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 劉凱

1.一種基于靜態(tài)H_∞回路成形法的多通道魯棒阻尼控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用TLS-ESPRIT算法對系統(tǒng)振蕩特性進行分析，辨識出系統(tǒng)存在的次同步振蕩模態(tài)和低頻振蕩模態(tài)；

步驟2：采用巴特沃茲帶通濾波器將不同類型的振蕩模態(tài)分離出，再次采用TLS-ESPRIT算法對所有振蕩模態(tài)的模型進行辨識，得到所有振蕩模態(tài)的降階模型；

步驟3：將步驟2中采用巴特沃茲帶通濾波器分離出的不同的振蕩模態(tài)分解到不同的通道，以抑制振蕩模式間的相互影響；

步驟4：分別設(shè)計出各個通道的魯棒阻尼控制器：采用靜態(tài)H_∞回路成形法，選取權(quán)函數(shù)對系統(tǒng)模型進行回路成形，通過線性矩陣不等式將系統(tǒng)外界干擾到評價輸出間傳遞函數(shù)矩陣的無窮范數(shù)最小化，解出魯棒鎮(zhèn)定控制器，再結(jié)合解出的魯棒鎮(zhèn)定控制器及選取的權(quán)函數(shù)得到最終的魯棒控制器；

步驟5：通過各個通道的魯棒阻尼控制器對不同的振蕩模式提供阻尼，實現(xiàn)對次同步振蕩和低頻振蕩的同時抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于靜態(tài)H_∞回路成形法的多通道魯棒阻尼控制方法，其特征在于，所述靜態(tài)H_∞回路成形法具體為按照實際性能要求選擇權(quán)函數(shù)W₁和W₂對系統(tǒng)進行正規(guī)互質(zhì)因子回路成形：

設(shè)系統(tǒng)G成形后的狀態(tài)空間實現(xiàn)為

求解以下線性矩陣不等式：

其中，矩陣ψ、φ分別為：

其中，I為單元矩陣，n_u、n_y分別為系統(tǒng)輸入和輸出的個數(shù)；未知參數(shù)γ、矩陣R根據(jù)以下的線性矩陣不等式求解β和矩陣P而得，β＝(γ²-1)，P＝γR：

若上兩式有解，則存在滿足下式的靜態(tài)H_∞魯棒鎮(zhèn)定控制器K：

其中，M(s)是G_p(s)的正規(guī)化左互質(zhì)分解，魯棒穩(wěn)定裕度ε≤ε_max，且最大魯棒穩(wěn)定裕度ε_max為：

則靜態(tài)H_∞回路成形魯棒控制器K_st＝W₂KW₁；

若上兩式無解，則重新調(diào)整權(quán)函數(shù)W₁和W₂。